Détournement du métabolisme lipidique hépatocytaire par le virus de l’hépatite C : exemple de la lysophosphatidylcholine acyltransférase 1 - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2015

Hijacking of hepatocyte lipid metabolism by the hepatitis C virus : example of lysophosphatidylcholine acyltransferase 1

Détournement du métabolisme lipidique hépatocytaire par le virus de l’hépatite C : exemple de la lysophosphatidylcholine acyltransférase 1

Matthieu Lemasson
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1178828
  • IdRef : 234482060

Résumé

Hepatitis C virus (HCV) infection disrupts the lipid metabolism of its host. Indeed, the viral particles are heterogeneous but the most infectious are those found at the lowest densities because of their association with components of very low density lipoproteins (VLDL), triglyceride (TG) rich lipoproteins containing apolipoprotein B (ApoB) produced by hepatocytes; these complexes are called lipo-viro-particles (LVP). In addition, patients frequently have hepatic steatosis, i.e. accumulation of TG in the lipid droplets (GL) of hepatocytes, which store neutral lipids within a monolayer of phospholipids mainly composed of phosphatidylcholine. Our working hypothesis is that HCV usurps hepatocyte lipid metabolism in favor of LVP production. A study published early in my thesis work revealed that lysophosphatidylcholine acyltransferase 1 (LPCAT1) catalyzes the synthesis of phosphatidylcholine directly on the surface of GLs, resulting in GL remodeling. This prompted us to examine whether this pathway is hijacked by HCV and then to determine the role of LPCAT1 in both hepatocyte lipid metabolism and the HCV infectious cycle. Upon de novo infection with HCV, cells of the Huh-7.5.1 hepatocyte line and human hepatocytes in primary culture (HHP) exhibited decreased expression of LPCAT1 mRNA and protein, suggesting transcriptional regulation of this enzyme by HCV. LPCAT1 silencing in Huh- 7.5.1 cells, infected or not, induced a decrease in the number of GLs accompanied by an increase in their size, suggesting GL fusion, as well as intracellular accumulation of TGs at steady state, thus steatosis. The secretion of neosynthesized TGs and ApoB was also increased, indicating increased VLDL production. In HCV-infected Huh-7.5.1 cells and HHPs, LPCAT1 silencing did not affect viral genome replication but increased infectious virus production, indicating an effect on HCV morphogenesis. In addition, the viral particles produced had a higher specific infectivity correlating with a lower density, properties characteristic of PVLs. In conclusion, HCV decreases the expression of LPCAT1, a GL-associated enzyme in hepatocytes, which appears to be a viral strategy to increase the TG content, and hence the specific infectivity of the neoformed viral particles. Targeting the lipid metabolism pathway controlled by LPCAT1 would represent an interesting therapeutic approach, as it could reduce both viral titer and hepatic steatosis.
L’infection par le virus de l’hépatite C (VHC) perturbe le métabolisme lipidique de son hôte. En effet, les particules virales sont hétérogènes mais les plus infectieuses sont celles retrouvées aux plus basses densités du fait de leur association avec des composants des lipoprotéines de très basse densité (VLDL), les lipoprotéines riches en triglycérides (TG) et contenant l’apolipoprotéine B (ApoB) produites par les hépatocytes ; ces complexes sont appelés lipo-viro-particules (LVP). De plus, les malades présentent fréquemment une stéatose hépatique, c'est-à-dire une accumulation de TG dans les gouttelettes lipidiques (GL) des hépatocytes, qui stockent les lipides neutres au sein d’une monocouche de phospholipides essentiellement constitués de phosphatidylcholine. Notre hypothèse de travail est que le VHC usurpe le métabolisme lipidique des hépatocytes au profit de la production de LVP. Une étude publiée au début de mon travail de thèse a révélé que la lysophosphatidylcholine acyltransférase 1 (LPCAT1) catalyse la synthèse de phosphatidylcholine directement à la surface des GL, avec pour conséquence un remodelage de ces dernières. Cela nous a incités à examiner si cette voie est détournée par le VHC, puis à déterminer le rôle de LPCAT1 à la fois dans le métabolisme lipidique des hépatocytes et dans le cycle infectieux du VHC. Lors de l’infection de novo par le VHC, les cellules de la lignée hépatocytaire Huh-7.5.1 et les hépatocytes humains en culture primaire (HHP) présentaient une diminution de l’expression de l’ARNm et de la protéine LPCAT1, suggérant une régulation transcriptionnelle de cette enzyme par le VHC. L’extinction de LPCAT1 en cellules Huh- 7.5.1, infectées ou non, induisait une diminution du nombre des GL accompagnée d’une augmentation de leur taille, suggérant une fusion des GL, ainsi qu’une accumulation intracellulaire de TG à l’état d’équilibre, donc une stéatose. La sécrétion des TG néosynthétisés et de l’ApoB était également augmentée, témoignant d’une augmentation de la production de VLDL. Dans les cellules Huh-7.5.1 et les HHP infectés par le VHC, l’extinction de LPCAT1 n’affectait pas la réplication du génome viral mais augmentait la production de virus infectieux, indiquant un effet sur la morphogenèse du VHC. De plus, les particules virales produites avaient une infectiosité spécifique supérieure corrélant avec une densité plus basse, des propriétés caractéristiques des LVP. En conclusion, le VHC diminue l’expression de LPCAT1, une enzyme associée aux GL des hépatocytes, ce qui apparaît comme une stratégie virale permettant d’augmenter le contenu en TG, et de là l’infectiosité spécifique des particules virales néoformées. Cibler la voie du métabolisme lipidique contrôlée par LPCAT1 représenterait une approche thérapeutique intéressante, car susceptible de réduire à la fois le titre viral et la stéatose hépatique.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03829108 , version 1 (25-10-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03829108 , version 1

Citer

Matthieu Lemasson. Détournement du métabolisme lipidique hépatocytaire par le virus de l’hépatite C : exemple de la lysophosphatidylcholine acyltransférase 1. Virologie. Université Sorbonne Paris Cité, 2015. Français. ⟨NNT : 2015USPCB225⟩. ⟨tel-03829108⟩

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